国際バカロレア (IB) 物理学 SL コースは、学生が物理世界の仕組みの根底にある原理と概念を理解できるように設計されています。
コース全体を通して、学生は、主題の理解に不可欠な幅広い主要な用語と定義に遭遇します。 この記事では、最も重要な用語と概念のいくつかを分析します。 IB物理学SL そしてそれらの重要性について議論します。
IB Physics SL の用語と定義
エネルギー
エネルギーは物理学の基本的な概念であり、仕事をする能力として定義されています。 これは、あるオブジェクトから別のオブジェクトに転送したり、ある形式から別の形式に変換したりできるスカラー量です。 エネルギーの単位はジュール (J) で、XNUMX メートル (m) の距離で XNUMX ニュートン (N) の仕事をするのに必要なエネルギー量として定義されます。
エネルギーの概念を理解することは IB Physics SL にとって不可欠です。なぜなら、この概念は、仕事、力、位置エネルギーなど、コースの他の多くの概念の根底にあるからです。 学生は、エネルギー保存の原則を適用して、機械システム、電気回路、およびその他の物理現象に関する問題を解決できる必要があります。
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強
力は、オブジェクトに動きの変化を引き起こす影響として定義されます。 これはベクトル量であり、大きさと方向の両方を持ち、ニュートン (N) で測定されます。 ニュートンの運動の第 XNUMX 法則によると、物体に作用する正味の力は、その質量と加速度、つまり F = ma に比例します。
IB Physics SL では、生徒は力の影響下にある物体の挙動を学習し、平衡状態にある物体に作用する力を計算したり、 発射体の動き.
仕事
仕事は、物体にかかる力とかかる距離の積として定義されます。 これはスカラー量であり、ジュール (J) で測定されます。 仕事の式は W = Fd です。ここで、W は仕事、F は力、d は力がかかる距離です。
IB Physics SL では、生徒は仕事とエネルギーの原理を学び、これらの概念を適用して、機械システムやその他の物理現象に関する問題を解決できなければなりません。 それらは、力によってオブジェクトに行われた仕事を計算し、結果としてオブジェクトの運動エネルギーと位置エネルギーの変化を決定できなければなりません。
権限
電力は、仕事が行われる速度またはエネルギーが伝達される速度として定義されます。 これはスカラー量であり、ワット (W) で測定されます。 電力の式は P = W/t です。ここで、P は電力、W は仕事、t は時間です。
IB Physics SL では、生徒は動力の原理を学び、電気モーターや熱機関などのシステムの動力出力を計算できなければなりません。 また、入力電力に対する出力電力の比率であるシステムの効率を決定できなければなりません。
波
波は、媒質または空間を伝搬する擾乱です。 それらは、波長、周波数、振幅、および速度によって説明できます。 波長は連続する XNUMX つの山または谷の間の距離、周波数は特定の時間内にポイントを通過する波の数、振幅は波の平衡位置からの最大変位、速度は波の速度です。波が伝播します。
IB Physics SL では、学生は波の振る舞いを学び、波力学の原理を適用して、音、光、およびその他の形式の問題を解決できなければなりません。 電磁放射. また、干渉、回折、偏光などの波の特性を説明できなければなりません。
電界
電場は、他の荷電粒子に力が加えられる荷電粒子の周囲の空間領域です。 電場の強さは、ボルト/メートル (V/m) で測定されます。 電界の方向は、正の試験電荷が電界内に置かれた場合に移動する方向として定義されます。
IB Physics SL では、学生は電場における荷電粒子の挙動を研究し、空間内の特定の点における電場強度を計算できなければなりません。 また、電位と静電容量の概念を含む、電場における荷電粒子の挙動を説明できなければなりません。
磁場
磁場は、磁石または移動する荷電粒子の周囲の空間領域であり、他の荷電粒子に力が加えられます。 磁場の強さはテスラ (T) で測定されます。 磁場の方向は、コンパスの針が磁場内に置かれた場合に指す方向として定義されます。
IB Physics SL では、学生は磁場中の荷電粒子の挙動を研究し、空間内の特定の点における磁場強度を計算できなければなりません。 また、磁気誘導やホール効果の概念を含む、磁場中の荷電粒子の挙動を説明できなければなりません。
量子力学
量子力学は、原子レベルおよび亜原子レベルでの物質とエネルギーの挙動を説明する物理学の一分野です。 これには、波と粒子の二重性、不確定性原理、および量子重ね合わせの概念が含まれます。
IB Physics SL では、生徒は量子力学の原理を学び、原子および亜原子レベルで粒子の挙動を説明できなければなりません。 また、量子力学の原理を適用して、原子のエネルギー準位や量子実験におけるさまざまな結果の確率の計算など、粒子に関する問題を解決できなければなりません。
相対性
相対性理論は、高速で強い重力場でのオブジェクトの動作を説明する物理学の一分野です。 これには、時間の膨張、長さの収縮、および等価原理の概念が含まれます。
IB Physics SL では、学生は相対性原理を学び、高速で強い重力場での物体の挙動を説明できなければなりません。 また、動く時計の時間の遅れや光の重力による赤方偏移の計算など、物体に関する問題を解決するために相対性理論を適用できなければなりません。
結論として、IB Physics SL の主要な用語と定義を理解することは、生徒が主題を深く理解するために不可欠です。 エネルギー、力、仕事、力、波動、電場、磁場、量子力学、相対性理論はすべて、コースの基礎となる基本的な概念です。 これらの概念を習得することで、学生は問題解決能力を身につけ、物理学やその他の関連分野での将来の研究に備えることができます。
